基坑地基加固处理技术

2.2 地基加固的方法
2.2.3 预压法—排水固结法
利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结。也可采用 预压固结法，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时间， 使地基压密，以提高承载力，减少沉降量。 普通砂井 竖向排水体 排水系统 排 水 固 结 法 水平排水体 堆载法 加压系统 真空法 降低地下水法 电渗法
袋装砂井埋设完毕
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袋装砂井与排水横管连接
插板机在进行塑料排水带施工
2.2 地基加固的方法
塑料排水带埋设完毕
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真空预压法—覆盖封闭膜
真空预压法—排气进行时
2.2 地基加固的方法
真空预压法的新发展
低 位 真 空 预 压 法 高 真 空 击 密 法 覆 水 真 空 预 压 法
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袋装砂井 塑料排水带 砂垫层
2.2 地基加固的方法
⑴ 堆载预压法
在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积 随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。 堆载预压法包括加压系统和排水系统。
按堆载材料分为自重预压、加载预压和加水预压。
按加压程序可分为单级加荷和多级加荷。 加载预压 加水预压
的一项新工艺，以多轴型钻掘搅 拌机钻掘，在钻头处喷出水泥系 强化剂与地基土反复混合搅拌， 各施工单元之间采取重叠搭接施 工，在水泥土混合体未结硬前插 入H型钢或钢板作为应力补强材， 形成一道具有一定强度和刚度的、 连续完整的、无接缝的地下墙体。
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2.2 地基加固的方法
导 沟
三 轴 型 钻 掘 搅 拌 机
坚实稳定的建筑地基
在可靠地基上建造的基础
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2.1 地基加固的原理
2.1.3 地基处理的对象
⑴ 软弱地基包括：淤泥、
淤泥质土、冲填土、杂填土或其 它高压缩性土层构成的地基。
⑵ 特殊土地基包括：软土、
湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和 冻土等地基。 吹填土的施工现场
淤泥质土
湿陷性黄土
膨胀土
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动力、静力触探 一体履带车系统
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第4讲 基坑验槽及地基加固处理
2 地基加固处理
2.1 地基加固的原理
当工程结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或压缩性 大)，不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法，改善地基 性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。
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⑸ 加强房屋的整体刚度； ⑹ 偏心荷载较大时，对基础进行移轴处理； ⑺ 施工中正确安排施工顺序和施工进度。
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2 地基加固处理
2.2 地基加固的方法
地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：
“挖”、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、 “拌”七个字。
当软弱土地基的承载力或 变形满足不了建筑地基的要求， 而软弱土层的厚度不大时，挖 去软土层将基础置于承载力大 的基岩或坚硬的土层中，最为 经济。 挖去厚度不大的软土层
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1 基坑验槽
1.1 观察验槽
观察验槽的内容包括： ⑴ 检查基坑(槽)的位置、断面尺寸、 标高和边坡等是否符合设计要求。 ⑵ 检查槽底是否已挖至老土层(地基 持力层)上，是否继续下挖或进行处理。 ⑶ 对整个槽底土进行全面观察：土 的颜色是否均匀一致；土的坚硬程度是否 均匀一致，有无局部过软或过硬；土的含 水量情况，有无过干过湿；在槽底行走或 夯拍，有无振颤现象或空穴声音等。 拉线检查
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2.2 地基加固的方法
高压旋喷设备及机具
泥浆泵
滑撬式旋喷钻机
履带式旋喷钻机
高压注浆泵
单重管喷具
双重管喷具
三重管喷具
灰浆搅拌机
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2.2 地基加固的方法
旋喷法可用于处理软弱地 基，也可用于桩、地下连续墙、 挡土墙、深基坑支护结构的施 工和防管涌、流砂的技术措施。
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夯 锤 下 落 瞬 间
起 重 起机 吊配 龙 门 架
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2.2 地基加固的方法
夯锤一般重10～25t，大吨位锤通常采用 钢板外壳内灌砼，也可用局部钢板浇筑砼组 合锤。锤底面积宜按土的性质确定，锤底静 压力值可取25～40KPa。夯锤中宜设置若干上 下贯通的气孔，可减小夯锤起吊时的吸力 （夯锤吸力可达3倍锤重）。 园柱形夯锤高宽 比过大，容易偏 锤，要慎用
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1 基坑验槽
1.3 轻便勘探验槽
轻便勘探验槽是用钎探、轻便动力触探、手摇小螺纹钻、洛 阳铲等对地基主要受力层范围的土层进行勘探，或对上述观察、夯 或拍发现的异常情况进行探查。
基坑底层基土质量钎探检查
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1.3 轻便勘探验槽
地基钎探施工现场 轻、重型 动力触探仪
地基钎探施工现场
CFG桩破桩头施工现场
CFG桩和 桩间土通过 褥垫层形成 CFG桩复 合地基
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2.2 地基加固的方法
⑵ 挤密碎石桩
又称振冲碎石桩，是用振动或冲击 荷载将底部装有活瓣式桩靴的桩管挤入 地层，在软弱地基中成孔后，再将碎石 从桩管投料口处投入桩管内，然后边击 实、边上拔桩管，形成密实碎石桩，并 与桩间土体形成复合地基。 碎 石 桩 施 工 全 景
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2.2 地基加固的方法
当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的 差距不大时，可在软土层上直接回填一定厚度的好土， 以提高地基持力层的承载力，减小软土层的承压力。
在 软 土 层 上 回 填 好 土
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2.2 地基加固的方法
2.2.1 换填法
软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去， 代之以人工填筑的垫层作持力层。采用砂石、三合土、矿 渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石地基、三合土地 基、粉煤灰地基。
挖掘探查
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1 基坑验槽
观察验槽应重点注意柱基、 墙角、承重墙下受力较大的部位。 仔细观察基底土的结构、孔隙、 湿度、含有物等，并与设计勘察 资料相比较，确定是否已挖到设 计的土层。对于可疑之处应局部 下挖检查。
1.2 夯、拍验槽
夯、拍验槽是用木夯、蛙式打夯机或其他施工工具对干燥的 基坑进行夯、拍（对潮湿和软土地基不宜夯、拍，以免破坏基底 土层），从夯、拍声音判断土中是否存在土洞或墓穴。对可疑迹 象，应用轻便勘探仪进一步调查。
夯锤上气孔 园锥形夯锤底 面积小，会形 成很深的夯坑
长园柱夯锤
短园柱夯锤
园锥形夯锤
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Hale Waihona Puke Baidu
2.2 地基加固的方法
强夯置换
在夯坑内回填块、碎石，强行 夯入并排开软土，形成砂石桩与软 土的复合地基，称之为强夯置换 （或动力置换、强夯挤淤）。
强夯置换施工
碎石被夯入深坑中
起出并清理夯锤
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覆 水 真 空 预 压 法
2.2 地基加固的方法
2.2.4 深层挤密法
用带桩靴的工具式桩
管打入土中，挤压土壤形 成桩孔，拔出桩管再在桩 孔中灌入砂石或石灰、素 土、灰土等填充料进行捣 实。其原理是挤密土壤、 排水固结，提高地基的承 载力，俗称“挤密桩”。 包括碎(砂)石桩、石灰桩、 灰土桩、CFG桩等。 灰土桩施工现场
2.2 地基加固的方法
加柱 固状 地旋 基喷 桩
GZB-40C型 高压注浆泵
高压旋喷工程钻机
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旋喷法施工流程图
高压旋喷桩施工
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2.2 地基加固的方法
单管旋喷的成桩直径较小，为获得大直径截面的桩，可分别 采用二重管旋喷（二根同心管分别喷水、喷浆），或三重管旋喷 （三根同心管分别喷水、喷气、喷浆）。 喷浆方式有旋喷、定喷和摆喷三种，可分别获得柱状、壁状 和块状加固体。
高压旋喷施工示意图
⑴ 深层搅拌桩
深层搅拌机定位启动后， 叶片旋转切削土壤，下沉至设计 深度后缓慢提升搅拌机，同时喷 射水泥浆与软粘土强制拌和，待 搅拌机提升到地面时再原位下沉 提升搅拌一次，使浆土均匀混合 形成水泥土桩。
深层搅拌桩施工工艺流程图
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2.2 地基加固的方法
SMW工法桩
SMW工法桩是深层搅拌桩
2.1 地基加固的原理
2.1.1 地基加固原理
“将土质由松变实”，“将土的含水量由高变低”，
即可达到地基加固的目的。工程实践中的各种加固方法均是从这一 加固原理出发 。
地基碾压加固
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2.1 地基加固的原理
2.1.2 地基处理的目的
提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱 地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振 动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。
清除钻头上的余泥 型 钢 补 强 材
钻 杆
水 泥 浆 液
形成一道地下连续墙
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2.2 地基加固的方法
⑵ 高压旋喷桩
是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计深度，将水泥 浆液由喷嘴向四周高速喷射切削土层，同时将旋转的钻杆徐徐提 升，浆液与土体在高压射流作用下充分搅拌混合，形成连续搭接 的水泥加固体。
强夯可提高地基土的强度，降低 土的压缩性，改善土的抗液化条件。 强夯适用于粘性土、湿陷性黄土 及人工填土地基的加固。但强夯产生 的振动对已建成或在建的建筑物有影 响时，不得采用。
强夯施工中
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2.2 地基加固的方法
吊 起 夯 锤
起 重 机 配 三 角 架 起 吊 自 动 脱 钩 装 置 夯坑
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2.2 地基加固的方法
⑵ 真空预压法
真空预压法是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖 井，再用不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通 过埋设的排水竖井，用真空装置进行抽气。抽气使地表砂垫层及排 水竖井内形成负压，使土体内部与排水竖井之间形成压力差。压差 作用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使土体固结。
2.1 地基加固的原理
2.1.4 地基加固处理的综合措施
拟定地基加固处理方案时，应考虑地基与上部结构共同工作 的原则，从地基处理、建筑和结构设计、施工方案方面均采取相 应措施，绝不能单纯对地基进行处理。其具体措施有： ⑴ 改变建筑体形，简化建筑平面； ⑵ 调整荷载差异； ⑶ 合理设置沉降缝；
⑷ 采用轻型结构、柔性结构；
吹 填 施 工
软 弱 的 吹 填 地 基
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2.2 地基加固的方法
真空预压和降水预压是在负超静水 压力下排水固结，又称为负压固结。 按照竖向排水体的不同，真空预 压法又可分为普通砂井、袋装砂井和塑 料排水带。 袋装砂井
袋装砂井施工
袋装砂井施工机械
袋装砂井埋设完毕
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2.2 地基加固的方法
砂 石 地 基 施 工
砂石垫层剖面图
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2.2 地基加固的方法
2.2.2 夯实法
利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分，
加速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。
平板振动夯进行地基夯实
冲击夯进行软土压实施工
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2.2 地基加固的方法
强夯法施工
是一种较常采用的地基处理方法, 它是用起重机械将大吨位夯锤(一般 不小于8t)起吊到高处(一般不小于 6m)后，自由落下，对土体进行强力 夯实。
基坑验槽 及地基加固处理
1 基坑验槽 2 地基加固处理
第4讲 基坑验槽及地基加固处理
1 基坑验槽
当基坑（槽）挖至设计标高后，应组织勘察、设计、监理、施 工方和业主代表共同检查坑底土层是否与勘察、设计资料相符，是
否存在填井、填塘、暗沟、墓穴等不良情况，这称为验槽。
验槽的方法以观察为主，辅以夯、拍或轻便勘探。 基坑验槽 基坑验槽
碎石桩施工流程图 边 击 实 、 边 拔 管
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2.2 地基加固的方法
底干 部法 给 料振 冲 法 国碎 公石 司桩 ( )
-
碎待 石验 桩收 的
振冲碎石桩施工
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2.2 地基加固的方法
2.2.5 化学(注浆)加固法
是指用旋喷法或深层搅拌法加固地基。原理是利用高压射流 切削土壤，旋喷浆液(水泥浆、水玻璃、丙凝等)，搅拌浆土，使 浆液和土壤混合，凝结成坚硬的柱体或土壁。
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施工完的灰土桩
2.2 地基加固的方法
⑴ CFG桩
CFG CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩。 由长螺旋钻机或振动沉管桩机成孔，将 碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌 和灌注成桩。CFG桩的适用范围很广, 在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填 土等地基均有大量成功的实例。 桩 施 工 现 场